杭州美,最忆是西湖。作为典型的城市景观湖泊,西湖以秀美的自然景观和深厚的人文底蕴闻名。然而,在城市化进程中,湖泊的自然环境不可避免会受到一定影响。
中国科学院水生生物研究所(以下简称水生所)生物生态协同的水质改善和稳态水生态系统构建关键技术及应用团队从2008年开始,历经14年时间,在杭州西湖内1.8平方公里的湖区开展了生态修复关键技术和示范工程,让鱼翔浅底的“水下森林”成为一道新景观,也展现了面向应用需求的基础科学研究具有的潜力和价值。
人类活动的增加给水环境保护带来了巨大挑战。
西湖水生态修复项目负责人、水生所研究员吴振斌说,实现富营养化城市湖泊高级阶段的生态系统恢复有很多技术前提,只有系统探究这些科学问题,才能实现标本兼治。坐落在武汉东湖之滨的水生所从上世纪60年代起,即从事湖泊水污染治理与生态修复技术研究。到了90年代初期,水生所的科研人员在东湖选择了一块代表性水域,进行沉水植物恢复应用研究,并率先提出以沉水植物恢复为核心的水生态恢复理论。
经过研究分析,研究人员很快摸清了影响西湖水质和水生态退化的关键问题。吴振斌表示,尽管西湖水富营养化严重、透明度不高,但恢复潜力大。团队分析后认为,只要恢复以沉水植物为主的水生植被并维持稳定,就能有效改善西湖水体环境。为改善西湖水体环境,每天有40万立方米的钱塘江水被引入西湖,但钱塘江水体中总氮含量高于西湖平均水平。
刘碧云介绍,针对相关问题,水生所联合上海交通大学、浙江省水利河口研究院等合作团队,先后实施了大规模降氮示范工程、西湖生态引布水示范工程,为西湖湖区水质提升和水生态修复奠定良好的基础。
经过10余年的持续治理,苏堤西侧的示范区从最初的沉水植物“寸草不生”,到现在沉水植物群落盖度达30%以上,并实现了群落四季自然更替。吴振斌说,随着水生环境的改善,再看西湖十景也有了不同的感受。在茅乡水情、上香古道,能看到黑水鸡、白鹭嬉戏,也能看到鱼在水下森林尽情畅游,这成为一处新晋网红打卡点。
除了带给市民更多的获得感,西湖生态修复工程对回答相关领域的科学问题、突破关键技术瓶颈的意义更加重大。刘碧云表示,“十一五”主要解决沉水植物从无到有的问题,“十二五”工作重心转向了沉水植物的稳态扩繁和自然更替,“十三五”则是健康水生态系统稳定和西湖水生态修复综合评价。这一路走来,既是团队的进步,也是整个研究领域的成就。
据统计,项目实施至今,累计产出了上百篇科研论文以及40余项发明专利。更重要的是,一批批新生力量的加入让这份工作不断传承。水生所所长殷战表示,作为水生态修复的“国家队”,水生所将适应新形势,进一步发挥好体系化、建制化优势,出成果出人才并重,面向国家重大需求,贡献自己的力量。